带电粒子在交变电场中的运动剖析.ppt

A和B是在真空中相距为d 的两平行金属板，在两板间加上交变电压，且B板电势为φB =0，A板的电势φA的变化规律如右图所示。在某一时刻，一个质量为m，电荷量为-e的电子从B板上的小孔进入两板间的电场区域内，不计电子的初速度和重力。则： A、若电子在t=0时刻进入，将一直向A板运动 B、若电子在t=T/8时刻进入，可能时而向A板运动，时而向B板运动，最后打在A板上 C、若电子在t=3T/8时刻进入，可能时而向A板运动，时而向B板运 动，最后打在A板上 D、若电子在t=T/2时刻进入，可能时而向A运动，时而向B板运动 A B t φA 0 φ0 -φ0 T/2 T 电子何时飞出电场？ 如图，A板的电势φ A＝0，B板的电势φ B随时间的变化规律如图所示。则　　　　 A.若电子是在t＝0时刻进入的，它将一直向B板运动 B.若电子是t＝T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动,最后打在B板上 C.若电子是在t＝3T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动,最后打在B板上 D.若电子是在t＝T/2时刻进入的，它可能时而向B板、时而向A板运动 B A t/ s φ B / v 0 φ 0 - φ 0 图解法的应用 F=Eq= φ0q/d F=ma a= φ0q/md B A t/ s φ / v 0 φ 0 - φ 0 t/ s 0 a0 -a0 a/ m/s2 t/ s 0 v0 -v0 v/ m/s 若电子是在 t＝0时刻进入的 φ B= φ0 T t / s φ / v 0 φ 0 - φ 0 T/2 2T 3T/2 T t / s 0 T/2 2T 3T/2 a/ m/s2 a0 -a0 T 0 T/2 2T 3T/2 t / s v0 -v0 若电子是在t ＝ T/8时刻进入的 v / m/s T t / s φ / v 0 φ 0 - φ 0 T/2 2T 3T/2 T t / s 0 T/2 2T 3T/2 a/ m/s2 a0 -a0 T 0 T/2 2T 3T/2 t / s v0 -v0 若电子是在t ＝ T/4时刻进入的 v / m/s T t / s φ / v 0 φ 0 - φ 0 T/2 2T 3T/2 T t / s 0 T/2 2T 3T/2 a/ m/s2 a0 -a0 T 0 T/2 2T 3T/2 t / s v0 -v0 若电子是在t ＝ 3T/8时刻进入的 v / m/s 带电粒子在交变电场中的直线运动 分析方法： 图解法（周期性变化的电场） ①确定研究对象，受力分析，状态分析 ②画出 a-t、v-t图 如图甲，A、B是一对平行放置的金属板，中心各有一个小孔P、Q，PQ连线垂直于金属板，两板间距为d，从P点处连续不断地有质量为m，电荷量为-q的带电粒子（重力不计）沿PQ方向放出，初速度可忽略不计。在A、B间某时刻开始加有如图乙所示的交变电压，其电压大小为U，周期为T，带电粒子在AB间运动过程中，粒子相互作用力可忽略不计。 （1）如果只有在每个周期的0~T/4时间内放出带电粒子才能从小孔Q中射出，则d应满足怎样的条件？ （2）如果各物理量满足上题的条件，求每个周期内从小孔Q中有粒子射出的时间与周期T的比值。 A B P Q t UBA 0 U0 -U0 T/2 T 如图，A和B是在真空中相距为d的两平行金属板，在两板间加上交变电压，且B板电势φ B=0，A板的电势φ A的变化规律如右图所示。在t=0时，一个质量为m，电荷量为-e的电子从B板上的小孔进入两板间的电场区域内，不计电子的初速度和重力。问： （1）要使电子到达A板的速度为0，所加交变电压的频率应满足什么条件？ t φ A 0 φ 0 - φ0 T/2 T A B （2）若要使电子到达A板的速度最大，所加交变电压的频率又应满足什么条件？ 如图，在真空中水平放置两块平行金属板，两板相距为d，板长为L，两板间加上如右图所示的周期性交变电压，在t=T/4时，有一质量为m，电荷量为-e的电子以水平速度v0沿两板正中央飞入电场，要使电子仍沿两板中央沿水平方向飞出电场，交变电压的频率最小是多少？在这个频率时所加电压最大不能超过多少？ t U 0 Um -Um T/2 T L d v0 电子以水平初速V0沿平行金属板中央射入,在金属板间加上如图所示的交变电压．已知电子质量为m,电量为e,电压周期为T,电压为U0,求：?（1）若电子从t=0时刻进入板间,在半周期内恰好能从板的上边缘飞出,则电子飞出速度多大．?（2）若电子在t=0时刻进入板间,能从板右边水平飞出,则金属板多长．?（3）若电子能从板右边O1水平飞出,电子应从哪一时刻